Când credeam că caracatițele nu pot fi mai ciudate de atât, se pare că ele și frații lor cefalopode evoluează diferit de aproape orice alt organism de pe planetă.

Într-o întorsătură surprinzătoare, în aprilie 2017, oamenii de știință au descoperit că caracatițele, împreună cu unele specii de calmar și sepie, își editează în mod obișnuit secvențele de ARN (acid ribonucleic) pentru a se adapta la mediul lor.

Acest lucru este ciudat, deoarece nu este chiar așa cum se întâmplă de obicei adaptările la animalele multicelulare. Atunci când un organism se schimbă într-un mod fundamental, începe de obicei cu o mutație genetică – o modificare a ADN-ului.

Aceste modificări genetice sunt apoi transpuse în acțiune de către partenerul molecular al ADN-ului, ARN-ul. Vă puteți gândi la instrucțiunile ADN-ului ca la o rețetă, în timp ce ARN-ul este bucătarul care orchestrează gătitul în bucătăria fiecărei celule, producând proteinele necesare care mențin întregul organism în funcțiune.

Dar ARN-ul nu execută orbește instrucțiunile – ocazional improvizează cu unele dintre ingrediente, schimbând ce proteine sunt produse în celulă într-un proces rar numit editare ARN.

Când are loc o astfel de editare, aceasta poate schimba modul în care funcționează proteinele, permițând organismului să își perfecționeze informația genetică fără a suferi de fapt vreo mutație genetică. Dar cele mai multe organisme nu se deranjează cu adevărat cu această metodă, deoarece este dezordonată și cauzează probleme mai des decât le rezolvă.

„Consensul în rândul oamenilor care studiază astfel de lucruri este că Mama Natură a încercat editarea ARN, a considerat-o deficitară și a abandonat-o în mare parte”, a relatat Anna Vlasits pentru Wired.

Dar se pare că cefalopodele nu au primit memo-ul.

În 2015, cercetătorii au descoperit că calmarul comun a editat mai mult de 60 la sută din ARN-ul din sistemul său nervos. Aceste modificări i-au schimbat în esență fiziologia creierului, probabil pentru a se adapta la diferite condiții de temperatură din ocean.

Echipa a revenit în 2017 cu o descoperire și mai surprinzătoare – cel puțin două specii de caracatiță și o sepie fac același lucru în mod regulat. Pentru a face comparații evolutive, ei au analizat, de asemenea, un nautilus și un melc gasteropod, și au constatat că abilitățile lor de editare a ARN-ului lipsesc.

„Acest lucru arată că nivelurile ridicate de editare a ARN-ului nu este, în general, un lucru al moluștelor; este o invenție a cefalopodelor coleoide”, a declarat cercetătorul co-lider, Joshua Rosenthal de la US Marine Biological Laboratory.

Cercetătorii au analizat sute de mii de locuri de înregistrare a ARN-ului la aceste animale, care aparțin subclasei coleoide a cefalopodelor. Ei au descoperit că editarea inteligentă a ARN-ului a fost deosebit de frecventă în sistemul nervos al coleoidelor.

„Mă întreb dacă are legătură cu creierul lor extrem de dezvoltat”, a declarat geneticianul Kazuko Nishikura de la Institutul Wistar din SUA, care nu a fost implicat în studiu, pentru Ed Yong de la The Atlantic.

Este adevărat că cefalopodele coleoide sunt excepțional de inteligente. Există nenumărate povești captivante despre caracatița artistă a evadării, ca să nu mai vorbim de dovezile de utilizare a instrumentelor și de acel tip cu opt brațe de la un acvariu din Noua Zeelandă care a învățat să fotografieze oameni. (Da, pe bune.)

Așa că este cu siguranță o ipoteză convingătoare că inteligența caracatițelor ar putea proveni din dependența lor neconvențional de mare de editarea ARN-ului pentru a menține creierul în funcțiune.

„Există ceva fundamental diferit care se întâmplă la aceste cefalopode”, a spus Rosenthal.

Dar nu este vorba doar de faptul că aceste animale sunt pricepute să își repare ARN-ul după cum este necesar – echipa a descoperit că această abilitate a venit cu un compromis evolutiv distinct, care le diferențiază de restul lumii animale.

În ceea ce privește evoluția genomică obișnuită (cea care folosește mutații genetice, așa cum am menționat mai sus), coleoizii au evoluat foarte, foarte încet. Cercetătorii au susținut că acesta a fost un sacrificiu necesar – dacă găsești un mecanism care te ajută să supraviețuiești, continuă să îl folosești.

„Concluzia aici este că, pentru a menține această flexibilitate de a edita ARN, coleoizii au trebuit să renunțe la capacitatea de a evolua în regiunile înconjurătoare – foarte mult”, a spus Rosenthal.

Ca următor pas, echipa va dezvolta modele genetice de cefalopode, astfel încât să poată urmări cum și când intră în acțiune această editare a ARN-ului.

„Ar putea fi ceva la fel de simplu ca schimbările de temperatură sau la fel de complicat ca experiența, o formă de memorie”, a spus Rosenthal.

Constatările au fost publicate în Cell.

O versiune a acestei știri a fost publicată inițial în aprilie 2017.